1.2 开清棉工艺
【引导问题】
【知识要点】
1.2.1 开清棉工序任务与工艺设计原则
（一）开清棉工艺设计原则
开清棉是纺纱的第一道工序，通过各单机的作用逐步实现对原棉的开松、除杂、混合、均匀的加工要求。开清棉工艺设计内容主要是对抓棉机、混棉机、开棉机、给棉机、清棉机等主要设备工艺参数进行合理配置，
（二）开清棉工艺流程
1、选择开清棉流程考虑因素
①单机的性能和特点；②纺纱品种和质量要求；③原棉的性质：如含杂内容和数量，纤维长度、线密度、成熟系数和包装密度等因素。
2、 棉箱和开清点的设置
为保证原料的充分混和及均匀输送，做到稳定供应，在开清棉流程中一般配置2台混给棉机(即2个棉箱) 。开清点是指对原料起开松、除杂作用的部位，通常以开棉机和清棉机打手为开清点。
根据纺纱线密度的不同，选择开清点数一般为粗特纱3～4个开清点，中特纱2～3个开清点，细特纱1～2个开清点，当配置开清点时应考虑间道装置，以适应不同原料的加工要求。
3、 组合实例
（1）传统成卷工艺流程（纺棉流程）
①FA002型自动抓棉机（2台并联）→FA121型除金属杂质装置→FA104A型六滚筒开棉机（附A045型凝棉器）→FA022型多仓混棉机→FA106型豪猪式开棉机（附A045型凝棉器）→FA107型豪猪式开棉机（附A045型凝棉器）→A062型电气配棉器（2路）→A092AST型振动式双棉箱给棉机（2台，附A045型凝棉器）→FA141型单打手成卷机（2台）。
②FA002A 型自动抓棉机×2→TF30A 型重物分离器（附FA051A 型凝棉器）→FA022-6型多仓混棉机→FA106B 型豪猪式开棉机（附A045B 型凝棉器）→A062-Ⅱ型电器配棉器→[FA046A型振动棉箱给棉机（附A045B 型凝棉器）＋FA141A 型单打手成卷机]×2台
③FA002A 型自动抓棉机×2→A035E 混开棉机（附FA045B 型凝棉器）→FA106B 型豪猪式开棉机（附A045B 型凝棉器）→A062-Ⅱ型电器配棉器→[FA046A型振动棉箱给棉机（附A045B 型凝棉器）＋FA141A 型单打手成卷机]×2台
④郑州宏大纺机厂推荐流程
FA002A 型自动抓棉机×2→TF37型手动两路配棉器（可选）→AMP3000金属及重杂物探除器→FA103A 型双轴流开棉机（附FA051A 型凝棉器）→FA022-6型多仓混棉机（附TF27桥式吸铁）→FA106型豪猪式开棉机（附FA051A 型凝棉器）→FA135-Ⅱ型气动配棉器（2路）→FA046型振动棉箱给棉机（2台，附FA051A 型凝棉器）→FA141A 型单打手成卷机（2台）。
注：（1）FA002A 圆盘抓棉机可用FA002B 型圆盘抓棉机或FA006往复抓棉机代替。 （2）FA103A 型双轴流开棉机可用FA113系列单轴流开棉机代替。
（3）若原棉较好，FA103A 型双轴流开棉机、FA022-6型多仓混棉机可用FA018混开棉机代替。 （4）FA141 A型单打手成卷机可用A076系列成卷机代替。 （2）传统成卷工艺流程（纺化纤流程）
FA002型自动抓棉机（2台并联）→FA121型除金属杂质装置→FA022型多仓混棉机→FA106A型梳针滚筒开棉机（附A045型凝棉器）→A062型电气配棉器（2路）→A092AST型振动式双棉箱给棉机（2台，附A045型凝棉器）→FA141型单打手成卷机（2台）
（3）清梳联流程
国内采用的清梳联中的开清棉设备是以往复式自动抓棉机、轴流式开棉机、多仓混棉机、锯齿辊筒清棉机等设备组成清棉流程，实现了“一抓、一开、一混、一清”4台主机的基本组合，单机性能好、效率高，是连续给棉的短流程清棉联合机。
①郑州宏大清梳联
FA006型往复抓棉机(附TF27型桥式磁铁) →AMP2000型火星、金属二合一探测器→TF30A型重物分离器(附FA051A 凝棉器)→FAl03型双轴流开棉机→FA028型六仓混棉机(附TV425A 型输棉风机)→FAl09型三辊筒清棉机→FAl51型除微尘机→（FAl77A 型喂棉箱+FA221B型梳棉机）（6～8台）×2。
②青岛宏大清梳联
FA009型往复抓棉机→FT245F型输棉风机→AMP2000型金属、火星探除器→FT215A型微尘分离器→FA124型重物分离器→FT240F型输棉风机→FA105A 型单轴流开棉机→FT225F型输棉风机→FA029型多仓混棉机→FT240F型输棉风机→FT214型桥式磁铁→FA179型棉箱+FA116型主除杂机→FA156型除微尘机→119AⅡ—P 型火星探除器→FT301B型连续喂棉装置→FA178A 型配棉箱+FT024型自调匀整+FA203A型梳棉机×（6～8台）。
1.2.2开清棉各单机机构与作用
► A006B 混棉机工艺配置（详见《现代棉纺技术》P48~49） 1、影响混和作用的主要因素（由棉层的铺层数决定） ①摆斗的摆动速度；②输棉帘的运动速度影响。
加快摆斗的摆动速度和减慢输棉帘速度，均可增加铺层数，提高混合效果。 2、自动混棉机的开松作用影响因素 （1）自动混棉机开松作用的部位
①角钉帘对压棉帘与输绵棉帘夹持的棉层的加速抓取；②角钉帘与压棉帘间的撕扯 ③均棉罗拉与角钉帘间的撕扯；④剥棉打手对角钉帘上棉块的剥取打击开松 （2）影响自动混棉机开松作用的主要因素
①角钉帘子～压棉帘的隔距：隔距小时，撕扯作用大，开松效好；但机器的产量降低； ②角钉帘子～均棉罗拉的隔距：隔距小时，撕扯作用大，开松效好；但机器的产量降低； ③角钉帘的速度：速度大时，产量高，但开松差；一般速度为60、70、80、100m/ min四档。
④均棉罗拉转速：速度大时，产量低，但开松好；一般速度为200m/ min。实际生产中，在保证产量的前提下，加快均棉罗拉的转速、适当加快角钉帘的速度、缩小均棉罗拉与角钉帘间的隔距提高开松效果。
3、影响自动混棉机除杂作用的主要因素
除杂部位：①角钉帘下方的尘格；②剥棉打手下的尘格 主要工艺参数
①尘棒间的隔距：应大于棉籽的长径，一般进口为8~15mm，出口为10~20mm，适当增大此隔距，对提高落棉率和除杂效率有利。
②打手与尘棒之间的隔距：随棉块的松解，体积逐步增大，从入口到出口逐渐放大。 ③剥棉打手的转速：一般为400~500r/min ④尘格包围角与出棉形式
(1) FA104六滚筒开棉机
► FA104六滚筒开松除杂作用的主要工艺因素 ①滚筒速度
一般六只滚筒的转速依次递增，相邻两滚筒线速比为1：1.1左右。滚筒转速应根据原棉品级和纤维线密度决定。滚筒速度增大，开松除杂效果好，但易损伤纤维和造成滚筒绕花或落白。
②滚筒与尘棒之间的隔距
隔距小时，除杂多。从第一至第六滚筒，滚筒与尘棒之间的隔距逐渐放大，以适应原棉因开松而体积变大的要求。
③ 尘棒与尘棒之间的隔距
主要影响落杂空间。隔距大时落棉多, 由机外手轮通过改变尘棒安装角调节。
尘棒与尘棒之间的隔距配置：由大到小。一般第一、二、三滚筒的尘棒与尘棒之间的隔距为10mm ，第四、五滚筒尘棒与尘棒之间的隔距为8mm 。
1、 原料特点 ①CJ14.5tex 针织用纱：
品级好，纤维细长、整齐度好、成熟正常、短绒率低、未成熟纤维和疵点少的原棉。 ②C36tex 机织用纱：
品级低，纤维粗短、成熟度偏低、短绒率高、可混用一部分再用棉及低级棉。 2、 加工原则
原棉成熟正常，线密
度适中，正常原棉
较好，有害疵点少 早落少碎 松打交替
以梳代打
充分发挥棉箱机械和开棉机
开松除杂作用
低级棉
低级棉 成熟度差，单纤维强力低，有害疵点多
☞☞☞
多松、早落、多落 ☞少打轻打 ☞薄喂慢速 ☞少返少滚
☞减少束丝和棉结
3
► FA141开松除杂作用及主要工艺影响因素（详见《现代棉纺技术》P51~ P52） ①综合打手速度：一般900~1000r/min
②打手与天平罗拉之间的隔距：由加工纤维长度和棉层厚度决定，一般8.5~10.5mm。 ③打手与尘棒之间的隔距：一般进口8~10mm；出口16~18mm.
④尘棒与尘棒之间的隔距：根据原棉的含杂内容和含杂量而定，一般5~8mm。
1.2.3开清棉主要工艺参数配置
● 传统开清棉流程工艺
1、 棉卷规格
（1） 棉卷定量
棉卷定量重，相应棉卷产量高，但定量过重会影响原料的开松和除杂，造成棉卷含杂率高、开松度不够，使下工序梳棉机的负担加重，棉卷定量轻，有利于开清棉流程的充分开松和除杂，减轻梳棉机的梳理负荷和稳定生条质量。但过轻将直接影响开清棉工序的产量，同时还会使棉卷中出现粘卷和破洞等不良情况。纺纯棉常用棉卷干定量的一般配置范围见表2-13情况
（2）棉卷长度
棉卷长度设计过长，棉卷直径大，易形成泡卷、烂卷，且容易造成棉卷意外伸长，影响棉卷每米定
量、增加棉卷不匀率。棉卷长度过短，增加清花落卷次数和下工序换卷次数，影响生产效率。常用棉卷设计长度配置范围见表2-14。
表2-14 棉卷长度配置范围
2、主要速度
（1）开清棉联合机主要打手速度：在满足开松、除杂的前提下应尽量避免因开松过度造成的纤维损伤
及束丝等。开清棉开棉机、清棉打手速度配置范围见表2-15。
表2-15 开棉机、清棉打手速度配置范围
（2）开清棉联合机各部给棉部件速度 应根据前方各棉箱储棉量及各单机运转率确定
①各棉箱储棉量必须保证下一棉箱所需棉量的供应，一般可比需求棉量高5%~10%。 ②各棉箱储棉量一般要控制在储棉箱容积的1/2~2/3. ③各单机运转率在90%以上。 （3）风扇速度的配置
单打手成卷机风扇速度应比打手速度快200~300r/min，，加工化纤时，风扇转速应比纯棉适当加快10%~15%，一般为1200~1500r/min。 风扇速度配置表见表2-16.
3、隔距配置
（1）棉箱机械主要隔距：①角钉帘~压棉帘；②角钉帘~均棉罗拉
在保证供应的条件下，棉箱机械的角钉帘~均棉罗拉的间隔距应尽可能缩小。 （2）开、清棉机械主要隔距：打手~给棉罗拉；打手~尘棒；尘棒~尘棒；打手~剥棉刀 ①打手~给棉罗拉间隔距：应按纤维长度来调节。
②尘棒~尘间隔距：按棉流自入口至出口由大渐小调节。其隔距大小，随杂质形态而定，排大杂质时宜大；反之，宜小。
③打手~尘棒间隔距：随棉块的松解，自入口到出口也应逐渐放大。此隔距的调整应根据原料含杂及机台产量综合考虑，当原料含杂高及机台产量较低时，应采用较小隔距，以充分发挥机台的开松除杂效能。
④打手~剥棉刀：为减少返花，偏小掌握
注：开清棉联合机各单机主要隔距配置可参见各单机主要技术特征。
1.2.4 开清棉质量指标极其控制
(一) 棉卷质量参考指标
目前开清棉工序的质量检验项目有：棉卷重量不匀率、棉卷重量差异、棉卷含杂率、棉卷伸长率、正卷率等（见表2-17）。此外，还要进行各机台的落棉试验，分析落杂情况，控制落棉数量，增加落杂，提高各单机除杂效率，减少可纺纤维的损失等。
表2-17棉卷质量检验项目和控制范围
（二）提高棉卷质量的技术措施
棉卷重量的变异直接影响到生条、半熟条、熟条以及成纱重量的变异，同时也影响下道工序的半制品和成纱重量不匀率等质量指标。提高棉卷质量，涉及的面很广，不仅与原棉有关，而且与工艺调整、机械维修、操作管理、温湿度控制等都有密切关系。
表2-18 提高棉卷质量的技术措施
1.2.5 开清棉典型案例分析
典型案例：27.8tex 开清棉工艺设计
1、分析原料特点和成纱质量要求
该纱为纯棉普梳中特纱，配棉总体上原棉性能一般，成熟度、线密度、强力正常，但为降低成本，选用了一定比例的低级棉（425混用比例占20%，527混用比例占5%），因此含杂偏高，机检含杂率3.7%，手检含杂14.85（粒/g），有害疵点偏多，线密度差异偏大些。
成纱质量上要求达到国标（GB/T 398-1993）优级，条干CV%不超过16.5%，1g 内棉结粒数不多于35粒，1g 内结杂总粒数不多于60粒，从本期配棉来讲，由于混用了部分低级棉，含杂和有害疵点偏多，因此要保证成纱质量达到要求，开清棉工序要求较高的除杂效果。
为此开清棉工艺原则遵循“多包取用、精细抓棉、混和充分、渐进开松、早落少碎、梳打适当、少伤纤维，充分发挥棉箱机械以及开棉机的开松除杂作用”
2、 选择开清棉工艺流程
FA002A 型自动抓棉机×2→A035E 混开棉机（附FA045B 型凝棉器）→FA106B 型豪猪式开棉机（附A045B 型凝棉器）→A062-Ⅱ型电器配棉器→[FA046A型振动棉箱给棉机（附A045B 型凝棉器）＋FA141A 型单打手成卷机]×2台
该流程有三个开清点：A035E 混开棉机、FA106B 型豪猪式开棉机、FA141A 型单打手成卷机 能够满足加工含杂率在3.5%左右的原棉开松除杂的要求。 3、配置开清棉各单机主要工艺参数 （1）各单机主要工艺参数选择依据
①两个圆盘抓棉机采取并联方式，即两只圆盘抓棉机同时生产，这样可减少抓棉打手伸出肋条的距离（设为2mm ），减少抓棉小车间歇下降的动程，实现多包取用，精细抓棉。
②A035E 混开棉机在满足产量的前提下，尽可能降低水平输棉帘速度，提高角钉帘线速度，以加大角钉之间的撕扯力，提高原棉的开松度和混合效果。刀片打手、豪猪打手下配置较大的尘棒隔距，创造棉籽、籽棉、大破籽等大杂早落和未碎先落、多落的条件，为后续设备进一步除杂打好基础。
③FA106B 开棉机打手处是主要开清点，不孕籽、带纤维破籽、尘屑、碎叶应在主要打手处排除，因此打手速度初定为600r/min，并适当放大尘棒与尘棒之间的隔距。
④FA141清棉成卷机适当加大风扇速度与综合打手速度速比，提高风扇速度，放大尘棒与尘棒之间的隔距，提高FA141进一步排除细杂的能力。
（2）开清棉各单机主要工艺参数配置（表2-19） 4、计算棉卷规格和成卷机主要技术参数
注：参照《现代棉纺技术》P52~ P56 FA141成卷机传动图与工艺计算 （1）棉卷定量设计：棉卷设计干定量为：400.00g/m
棉实际卷回潮率：7.6%，棉卷湿重：G 湿= G干×（1+7.6%）=400×1.076=430.4 g/m 棉卷特数为:Ntex=G 干×（1+8.5%）×1000=400×1.085×1000=434000tex （2）棉卷长度设计：棉卷设计实际长度：38m ，棉卷伸长率为2.5% 棉卷计算长度为=棉卷实际长度/(1+棉卷伸长率)=38/(1+2.5%)=37.1m （3）棉卷净重=棉卷实际长度（m ）×棉卷湿重(g/m)=38×434.4=16.51 (kg) 棉卷毛重(磅重)=棉卷净重+棉卷扦重=16.51+1.3=17.81 kg 棉卷重量偏差：±200g
（4）落卷时间=棉卷计算长度/棉卷罗拉线速度=棉卷计算长度/（π×D ×N 棉卷） =（37.1×1000）/（π×230×13.34)=3.85min
（5）速度计算
①综合打手转速n 1(r/min)
D 160230400
n 1=n ⨯=1440⨯=
D 1D 1D 1
式中：n —动机（5.5kW ）的转速（1440r/min）；
D ——电动机皮带轮直径（160mm ）；D 1——打手皮带轮直径（230
综合打手转速：n 1=
[1**********]0
==921. 6(r /m i n ) D 1250
②天平罗拉转速n 2（r/min）：设皮带在铁炮的中央位置。
n 2=n ' ⨯
D 3⨯Z 1⨯186⨯1⨯20⨯Z 3D ⨯Z 1⨯Z 3
=0. 0965⨯3
330⨯Z 2⨯167⨯50⨯20⨯Z 4Z 2⨯Z 4
=0. 0965⨯130⨯
2525
⨯=17. 74(r /min) 1726
式中：n /—— 电动机（2.2kW ）的转速（1430r/min）；
D 3—— 电动机变换皮带轮直径（
）； Z 1/Z 2—— 牵伸变换齿轮齿数（
）； Z 3/Z 4—— 牵伸变换齿轮齿数（。
③棉卷罗拉转速n 3（r/min）：
n 3=n ' ⨯
D 3⨯17⨯14⨯18
=0. 1026⨯D 3=0.1026×130＝13.34r/min
330⨯67⨯
73⨯37
注：D 3—— 电动机变换皮带轮直径（）
棉卷罗拉转速范围为10.26～15.39r/min。
④风扇转速： 风扇转速比打手速度快200~300r/min.
n 4=n ⨯
D D 2160220⨯⨯=1440⨯⨯=1192. 65r /min D 1170250170
注：D=160mm ；D 1=250mm；D 2=200，220，240，250 mm
（6）产量计算
①理论产量：
G =
=
πDn 3⨯60⨯N tex
⨯(1+ε)
1000⨯1000⨯1000
π⨯230⨯13. 34⨯60⨯434000
1000⨯1000⨯1000πDn 3⨯60⨯g
⨯(1+ε)
1000⨯1000
⨯(1+2. 5%)=250.87kg/台.h
或G =
式中：G ——理论产量（kg/台·h ）； D ——棉卷罗拉直径（mm ）； N tex ——棉卷线密度（tex ）；
g ——棉卷公定回潮率时的定量（g/m）。
②定额产量（实际产量）
定额产量是考虑了时间损失所计算出的产量。时间损失是指如落卷停车、小修理停车、故障停车等的时间损失，这需要通过测定而确定，一般用时间效率或有效时间系数表示。时间损失越多，时间效率越低。 定额产量=理论产量×时间效率（85%~90%） =250.87×90%=225.78 kg/台.h
（注：成卷机时间效率取90%）
► 若采用清梳联工艺流程，则不需要设计成卷工艺
表2-19开清棉工艺单
【工作页—开清棉工艺设计】
工作任务
1． 根据分组设计的纱线产品实例（表1），配置该纱线品种的开清棉工艺
表1 纱线品种实例及分组表
► 要求：①各小组制定工作计划
②提交开清棉工艺设计报告（包括参数选择依据、说明、工艺计算过程等） ③开清棉工艺设计单
【课后自测题】
一、名词解释
1、棉卷重量不匀率 2、正卷率 3、落棉率 4、落棉含杂率 5、落杂率 6、除杂效率 7、自由打击开松 8、握持打击开松
9、横铺直取 10、尘棒安装角
二、选择题（A 、B 、C 、D 四个答案中只有一个是正确答案）
1、决定豪猪开棉机的豪猪打手与给棉罗拉之间隔距的主要因素是（ ）
（A ）纤维长度 （B ）纤维线密度 （C ）棉层厚度 （D ）其它
2、豪猪开棉机合理调整尘棒间的隔距：尘棒之间从进口到出口采用（ ）的隔距配置方法，可增加出口处的补入气流，从而增加可纺纤维的回收
（A ）大→小→小 （B ）大→小→大 （C ）小→大→大 （D ）大→大→大 3、开清棉工序中打手和尘棒之间的隔距配置规律是（ ）
(A)逐渐放大 (B)逐渐缩小 (C)大→小→大 (D)小→大→小 4、在开清棉流程中，以开松除杂作用为主的设备是（ ）
（A ）混棉机 （B ）抓棉机 （C ）开棉机 （D ）清棉机 5、以下设备，适合加工化纤的是（ ）
（A ）FA104A （B ）FA106 （C ）FA106A （D ）FA107
6、与加工棉纤维相比，加工化纤时，开清棉工序打手和尘棒之间的隔距配置是（ ）
（A ）提高打手转速，减小尘棒之间的隔距 （B ）降低打手转速，增大尘棒之间的隔距 （C ）降低打手转速，减小尘棒之间的隔距 （D ）提高打手转速，增大尘棒之间的隔距 7、清棉机天平调节装置的作用是（ ）
（A ）调节棉层的纵向不匀 （B ）调节棉层的横向不匀
（C ）棉层的纵向不匀和横向不匀都能调节 （D ）以上答案都不对
8、造成棉卷的横向不匀的主要原因是（ ）
（A ）各棉箱的储棉量波动过大 （B ）天平调节装置作用不良 （C ）成卷机尘笼凝棉不均匀 （D ）以上答案都不对
三、判断题（正确的打√，错误的打×）
1、棉卷的横向不匀率一般控制在1%左右。 （ ） 2、自动混棉机的混合原理是利用时间差进行混合。 （ ） 3、FA022多仓混棉机的混合原理是同时喂入，不同时输出。 （ ） 4、六滚筒开棉机只适用于加工棉纤维。 （ ） 5、正常工作时，天平调节装置中铁炮皮带在铁炮的中部位置。 （ ） 6、加工化纤时，开清棉流程中配置的开清点的数量比加工棉纤维时多。 （ ）
四、简答题
1、A006BS 自动混棉机机内哪些部位具有开松和除杂作用？影响开松除杂作用的的主要因素有哪些？ 2、论述影响豪猪式开棉机的开松、除杂作用的主要因素 3、论述开清棉工序提高棉卷均匀度的方法。
五、计算题
加工棉卷，已知棉卷干定量为400g/m，棉卷回潮率为8.5%，棉卷伸长率为3.5%，时间效率为0.88，棉卷罗拉的转速为12r/min，棉卷罗拉直径为230mm 。 求：①单打手成卷机的理论产量；②定额产量
班级 组别 学号 姓名： 日期
开清棉工艺设计方案
纱线品种代号： 主要内容： ► ► ►
►
分析原料特点和成纱质量要求
选择开清棉工艺流程，并说明选择的依据和主要单机的工作特点
配置开清棉各单机主要工艺参数，并要说明主要工艺参数选择依据
计算成卷规格和成卷机主要技术参数（若选择清梳联则不需要设计成卷工艺）
►
附表：开清棉工艺设计单（表2-20）
表2-20 开清棉工艺单
完成开清棉工艺单设计
1.2 开清棉工艺
【引导问题】
【知识要点】
1.2.1 开清棉工序任务与工艺设计原则
（一）开清棉工艺设计原则
开清棉是纺纱的第一道工序，通过各单机的作用逐步实现对原棉的开松、除杂、混合、均匀的加工要求。开清棉工艺设计内容主要是对抓棉机、混棉机、开棉机、给棉机、清棉机等主要设备工艺参数进行合理配置，
（二）开清棉工艺流程
1、选择开清棉流程考虑因素
①单机的性能和特点；②纺纱品种和质量要求；③原棉的性质：如含杂内容和数量，纤维长度、线密度、成熟系数和包装密度等因素。
2、 棉箱和开清点的设置
为保证原料的充分混和及均匀输送，做到稳定供应，在开清棉流程中一般配置2台混给棉机(即2个棉箱) 。开清点是指对原料起开松、除杂作用的部位，通常以开棉机和清棉机打手为开清点。
根据纺纱线密度的不同，选择开清点数一般为粗特纱3～4个开清点，中特纱2～3个开清点，细特纱1～2个开清点，当配置开清点时应考虑间道装置，以适应不同原料的加工要求。
3、 组合实例
（1）传统成卷工艺流程（纺棉流程）
①FA002型自动抓棉机（2台并联）→FA121型除金属杂质装置→FA104A型六滚筒开棉机（附A045型凝棉器）→FA022型多仓混棉机→FA106型豪猪式开棉机（附A045型凝棉器）→FA107型豪猪式开棉机（附A045型凝棉器）→A062型电气配棉器（2路）→A092AST型振动式双棉箱给棉机（2台，附A045型凝棉器）→FA141型单打手成卷机（2台）。
②FA002A 型自动抓棉机×2→TF30A 型重物分离器（附FA051A 型凝棉器）→FA022-6型多仓混棉机→FA106B 型豪猪式开棉机（附A045B 型凝棉器）→A062-Ⅱ型电器配棉器→[FA046A型振动棉箱给棉机（附A045B 型凝棉器）＋FA141A 型单打手成卷机]×2台
③FA002A 型自动抓棉机×2→A035E 混开棉机（附FA045B 型凝棉器）→FA106B 型豪猪式开棉机（附A045B 型凝棉器）→A062-Ⅱ型电器配棉器→[FA046A型振动棉箱给棉机（附A045B 型凝棉器）＋FA141A 型单打手成卷机]×2台
④郑州宏大纺机厂推荐流程
FA002A 型自动抓棉机×2→TF37型手动两路配棉器（可选）→AMP3000金属及重杂物探除器→FA103A 型双轴流开棉机（附FA051A 型凝棉器）→FA022-6型多仓混棉机（附TF27桥式吸铁）→FA106型豪猪式开棉机（附FA051A 型凝棉器）→FA135-Ⅱ型气动配棉器（2路）→FA046型振动棉箱给棉机（2台，附FA051A 型凝棉器）→FA141A 型单打手成卷机（2台）。
注：（1）FA002A 圆盘抓棉机可用FA002B 型圆盘抓棉机或FA006往复抓棉机代替。 （2）FA103A 型双轴流开棉机可用FA113系列单轴流开棉机代替。
（3）若原棉较好，FA103A 型双轴流开棉机、FA022-6型多仓混棉机可用FA018混开棉机代替。 （4）FA141 A型单打手成卷机可用A076系列成卷机代替。 （2）传统成卷工艺流程（纺化纤流程）
FA002型自动抓棉机（2台并联）→FA121型除金属杂质装置→FA022型多仓混棉机→FA106A型梳针滚筒开棉机（附A045型凝棉器）→A062型电气配棉器（2路）→A092AST型振动式双棉箱给棉机（2台，附A045型凝棉器）→FA141型单打手成卷机（2台）
（3）清梳联流程
国内采用的清梳联中的开清棉设备是以往复式自动抓棉机、轴流式开棉机、多仓混棉机、锯齿辊筒清棉机等设备组成清棉流程，实现了“一抓、一开、一混、一清”4台主机的基本组合，单机性能好、效率高，是连续给棉的短流程清棉联合机。
①郑州宏大清梳联
FA006型往复抓棉机(附TF27型桥式磁铁) →AMP2000型火星、金属二合一探测器→TF30A型重物分离器(附FA051A 凝棉器)→FAl03型双轴流开棉机→FA028型六仓混棉机(附TV425A 型输棉风机)→FAl09型三辊筒清棉机→FAl51型除微尘机→（FAl77A 型喂棉箱+FA221B型梳棉机）（6～8台）×2。
②青岛宏大清梳联
FA009型往复抓棉机→FT245F型输棉风机→AMP2000型金属、火星探除器→FT215A型微尘分离器→FA124型重物分离器→FT240F型输棉风机→FA105A 型单轴流开棉机→FT225F型输棉风机→FA029型多仓混棉机→FT240F型输棉风机→FT214型桥式磁铁→FA179型棉箱+FA116型主除杂机→FA156型除微尘机→119AⅡ—P 型火星探除器→FT301B型连续喂棉装置→FA178A 型配棉箱+FT024型自调匀整+FA203A型梳棉机×（6～8台）。
1.2.2开清棉各单机机构与作用
► A006B 混棉机工艺配置（详见《现代棉纺技术》P48~49） 1、影响混和作用的主要因素（由棉层的铺层数决定） ①摆斗的摆动速度；②输棉帘的运动速度影响。
加快摆斗的摆动速度和减慢输棉帘速度，均可增加铺层数，提高混合效果。 2、自动混棉机的开松作用影响因素 （1）自动混棉机开松作用的部位
①角钉帘对压棉帘与输绵棉帘夹持的棉层的加速抓取；②角钉帘与压棉帘间的撕扯 ③均棉罗拉与角钉帘间的撕扯；④剥棉打手对角钉帘上棉块的剥取打击开松 （2）影响自动混棉机开松作用的主要因素
①角钉帘子～压棉帘的隔距：隔距小时，撕扯作用大，开松效好；但机器的产量降低； ②角钉帘子～均棉罗拉的隔距：隔距小时，撕扯作用大，开松效好；但机器的产量降低； ③角钉帘的速度：速度大时，产量高，但开松差；一般速度为60、70、80、100m/ min四档。
④均棉罗拉转速：速度大时，产量低，但开松好；一般速度为200m/ min。实际生产中，在保证产量的前提下，加快均棉罗拉的转速、适当加快角钉帘的速度、缩小均棉罗拉与角钉帘间的隔距提高开松效果。
3、影响自动混棉机除杂作用的主要因素
除杂部位：①角钉帘下方的尘格；②剥棉打手下的尘格 主要工艺参数
①尘棒间的隔距：应大于棉籽的长径，一般进口为8~15mm，出口为10~20mm，适当增大此隔距，对提高落棉率和除杂效率有利。
②打手与尘棒之间的隔距：随棉块的松解，体积逐步增大，从入口到出口逐渐放大。 ③剥棉打手的转速：一般为400~500r/min ④尘格包围角与出棉形式
(1) FA104六滚筒开棉机
► FA104六滚筒开松除杂作用的主要工艺因素 ①滚筒速度
一般六只滚筒的转速依次递增，相邻两滚筒线速比为1：1.1左右。滚筒转速应根据原棉品级和纤维线密度决定。滚筒速度增大，开松除杂效果好，但易损伤纤维和造成滚筒绕花或落白。
②滚筒与尘棒之间的隔距
隔距小时，除杂多。从第一至第六滚筒，滚筒与尘棒之间的隔距逐渐放大，以适应原棉因开松而体积变大的要求。
③ 尘棒与尘棒之间的隔距
主要影响落杂空间。隔距大时落棉多, 由机外手轮通过改变尘棒安装角调节。
尘棒与尘棒之间的隔距配置：由大到小。一般第一、二、三滚筒的尘棒与尘棒之间的隔距为10mm ，第四、五滚筒尘棒与尘棒之间的隔距为8mm 。
1、 原料特点 ①CJ14.5tex 针织用纱：
品级好，纤维细长、整齐度好、成熟正常、短绒率低、未成熟纤维和疵点少的原棉。 ②C36tex 机织用纱：
品级低，纤维粗短、成熟度偏低、短绒率高、可混用一部分再用棉及低级棉。 2、 加工原则
原棉成熟正常，线密
度适中，正常原棉
较好，有害疵点少 早落少碎 松打交替
以梳代打
充分发挥棉箱机械和开棉机
开松除杂作用
低级棉
低级棉 成熟度差，单纤维强力低，有害疵点多
☞☞☞
多松、早落、多落 ☞少打轻打 ☞薄喂慢速 ☞少返少滚
☞减少束丝和棉结
3
► FA141开松除杂作用及主要工艺影响因素（详见《现代棉纺技术》P51~ P52） ①综合打手速度：一般900~1000r/min
②打手与天平罗拉之间的隔距：由加工纤维长度和棉层厚度决定，一般8.5~10.5mm。 ③打手与尘棒之间的隔距：一般进口8~10mm；出口16~18mm.
④尘棒与尘棒之间的隔距：根据原棉的含杂内容和含杂量而定，一般5~8mm。
1.2.3开清棉主要工艺参数配置
● 传统开清棉流程工艺
1、 棉卷规格
（1） 棉卷定量
棉卷定量重，相应棉卷产量高，但定量过重会影响原料的开松和除杂，造成棉卷含杂率高、开松度不够，使下工序梳棉机的负担加重，棉卷定量轻，有利于开清棉流程的充分开松和除杂，减轻梳棉机的梳理负荷和稳定生条质量。但过轻将直接影响开清棉工序的产量，同时还会使棉卷中出现粘卷和破洞等不良情况。纺纯棉常用棉卷干定量的一般配置范围见表2-13情况
（2）棉卷长度
棉卷长度设计过长，棉卷直径大，易形成泡卷、烂卷，且容易造成棉卷意外伸长，影响棉卷每米定
量、增加棉卷不匀率。棉卷长度过短，增加清花落卷次数和下工序换卷次数，影响生产效率。常用棉卷设计长度配置范围见表2-14。
表2-14 棉卷长度配置范围
2、主要速度
（1）开清棉联合机主要打手速度：在满足开松、除杂的前提下应尽量避免因开松过度造成的纤维损伤
及束丝等。开清棉开棉机、清棉打手速度配置范围见表2-15。
表2-15 开棉机、清棉打手速度配置范围
（2）开清棉联合机各部给棉部件速度 应根据前方各棉箱储棉量及各单机运转率确定
①各棉箱储棉量必须保证下一棉箱所需棉量的供应，一般可比需求棉量高5%~10%。 ②各棉箱储棉量一般要控制在储棉箱容积的1/2~2/3. ③各单机运转率在90%以上。 （3）风扇速度的配置
单打手成卷机风扇速度应比打手速度快200~300r/min，，加工化纤时，风扇转速应比纯棉适当加快10%~15%，一般为1200~1500r/min。 风扇速度配置表见表2-16.
3、隔距配置
（1）棉箱机械主要隔距：①角钉帘~压棉帘；②角钉帘~均棉罗拉
在保证供应的条件下，棉箱机械的角钉帘~均棉罗拉的间隔距应尽可能缩小。 （2）开、清棉机械主要隔距：打手~给棉罗拉；打手~尘棒；尘棒~尘棒；打手~剥棉刀 ①打手~给棉罗拉间隔距：应按纤维长度来调节。
②尘棒~尘间隔距：按棉流自入口至出口由大渐小调节。其隔距大小，随杂质形态而定，排大杂质时宜大；反之，宜小。
③打手~尘棒间隔距：随棉块的松解，自入口到出口也应逐渐放大。此隔距的调整应根据原料含杂及机台产量综合考虑，当原料含杂高及机台产量较低时，应采用较小隔距，以充分发挥机台的开松除杂效能。
④打手~剥棉刀：为减少返花，偏小掌握
注：开清棉联合机各单机主要隔距配置可参见各单机主要技术特征。
1.2.4 开清棉质量指标极其控制
(一) 棉卷质量参考指标
目前开清棉工序的质量检验项目有：棉卷重量不匀率、棉卷重量差异、棉卷含杂率、棉卷伸长率、正卷率等（见表2-17）。此外，还要进行各机台的落棉试验，分析落杂情况，控制落棉数量，增加落杂，提高各单机除杂效率，减少可纺纤维的损失等。
表2-17棉卷质量检验项目和控制范围
（二）提高棉卷质量的技术措施
棉卷重量的变异直接影响到生条、半熟条、熟条以及成纱重量的变异，同时也影响下道工序的半制品和成纱重量不匀率等质量指标。提高棉卷质量，涉及的面很广，不仅与原棉有关，而且与工艺调整、机械维修、操作管理、温湿度控制等都有密切关系。
表2-18 提高棉卷质量的技术措施
1.2.5 开清棉典型案例分析
典型案例：27.8tex 开清棉工艺设计
1、分析原料特点和成纱质量要求
该纱为纯棉普梳中特纱，配棉总体上原棉性能一般，成熟度、线密度、强力正常，但为降低成本，选用了一定比例的低级棉（425混用比例占20%，527混用比例占5%），因此含杂偏高，机检含杂率3.7%，手检含杂14.85（粒/g），有害疵点偏多，线密度差异偏大些。
成纱质量上要求达到国标（GB/T 398-1993）优级，条干CV%不超过16.5%，1g 内棉结粒数不多于35粒，1g 内结杂总粒数不多于60粒，从本期配棉来讲，由于混用了部分低级棉，含杂和有害疵点偏多，因此要保证成纱质量达到要求，开清棉工序要求较高的除杂效果。
为此开清棉工艺原则遵循“多包取用、精细抓棉、混和充分、渐进开松、早落少碎、梳打适当、少伤纤维，充分发挥棉箱机械以及开棉机的开松除杂作用”
2、 选择开清棉工艺流程
FA002A 型自动抓棉机×2→A035E 混开棉机（附FA045B 型凝棉器）→FA106B 型豪猪式开棉机（附A045B 型凝棉器）→A062-Ⅱ型电器配棉器→[FA046A型振动棉箱给棉机（附A045B 型凝棉器）＋FA141A 型单打手成卷机]×2台
该流程有三个开清点：A035E 混开棉机、FA106B 型豪猪式开棉机、FA141A 型单打手成卷机 能够满足加工含杂率在3.5%左右的原棉开松除杂的要求。 3、配置开清棉各单机主要工艺参数 （1）各单机主要工艺参数选择依据
①两个圆盘抓棉机采取并联方式，即两只圆盘抓棉机同时生产，这样可减少抓棉打手伸出肋条的距离（设为2mm ），减少抓棉小车间歇下降的动程，实现多包取用，精细抓棉。
②A035E 混开棉机在满足产量的前提下，尽可能降低水平输棉帘速度，提高角钉帘线速度，以加大角钉之间的撕扯力，提高原棉的开松度和混合效果。刀片打手、豪猪打手下配置较大的尘棒隔距，创造棉籽、籽棉、大破籽等大杂早落和未碎先落、多落的条件，为后续设备进一步除杂打好基础。
③FA106B 开棉机打手处是主要开清点，不孕籽、带纤维破籽、尘屑、碎叶应在主要打手处排除，因此打手速度初定为600r/min，并适当放大尘棒与尘棒之间的隔距。
④FA141清棉成卷机适当加大风扇速度与综合打手速度速比，提高风扇速度，放大尘棒与尘棒之间的隔距，提高FA141进一步排除细杂的能力。
（2）开清棉各单机主要工艺参数配置（表2-19） 4、计算棉卷规格和成卷机主要技术参数
注：参照《现代棉纺技术》P52~ P56 FA141成卷机传动图与工艺计算 （1）棉卷定量设计：棉卷设计干定量为：400.00g/m
棉实际卷回潮率：7.6%，棉卷湿重：G 湿= G干×（1+7.6%）=400×1.076=430.4 g/m 棉卷特数为:Ntex=G 干×（1+8.5%）×1000=400×1.085×1000=434000tex （2）棉卷长度设计：棉卷设计实际长度：38m ，棉卷伸长率为2.5% 棉卷计算长度为=棉卷实际长度/(1+棉卷伸长率)=38/(1+2.5%)=37.1m （3）棉卷净重=棉卷实际长度（m ）×棉卷湿重(g/m)=38×434.4=16.51 (kg) 棉卷毛重(磅重)=棉卷净重+棉卷扦重=16.51+1.3=17.81 kg 棉卷重量偏差：±200g
（4）落卷时间=棉卷计算长度/棉卷罗拉线速度=棉卷计算长度/（π×D ×N 棉卷） =（37.1×1000）/（π×230×13.34)=3.85min
（5）速度计算
①综合打手转速n 1(r/min)
D 160230400
n 1=n ⨯=1440⨯=
D 1D 1D 1
式中：n —动机（5.5kW ）的转速（1440r/min）；
D ——电动机皮带轮直径（160mm ）；D 1——打手皮带轮直径（230
综合打手转速：n 1=
[1**********]0
==921. 6(r /m i n ) D 1250
②天平罗拉转速n 2（r/min）：设皮带在铁炮的中央位置。
n 2=n ' ⨯
D 3⨯Z 1⨯186⨯1⨯20⨯Z 3D ⨯Z 1⨯Z 3
=0. 0965⨯3
330⨯Z 2⨯167⨯50⨯20⨯Z 4Z 2⨯Z 4
=0. 0965⨯130⨯
2525
⨯=17. 74(r /min) 1726
式中：n /—— 电动机（2.2kW ）的转速（1430r/min）；
D 3—— 电动机变换皮带轮直径（
）； Z 1/Z 2—— 牵伸变换齿轮齿数（
）； Z 3/Z 4—— 牵伸变换齿轮齿数（。
③棉卷罗拉转速n 3（r/min）：
n 3=n ' ⨯
D 3⨯17⨯14⨯18
=0. 1026⨯D 3=0.1026×130＝13.34r/min
330⨯67⨯
73⨯37
注：D 3—— 电动机变换皮带轮直径（）
棉卷罗拉转速范围为10.26～15.39r/min。
④风扇转速： 风扇转速比打手速度快200~300r/min.
n 4=n ⨯
D D 2160220⨯⨯=1440⨯⨯=1192. 65r /min D 1170250170
注：D=160mm ；D 1=250mm；D 2=200，220，240，250 mm
（6）产量计算
①理论产量：
G =
=
πDn 3⨯60⨯N tex
⨯(1+ε)
1000⨯1000⨯1000
π⨯230⨯13. 34⨯60⨯434000
1000⨯1000⨯1000πDn 3⨯60⨯g
⨯(1+ε)
1000⨯1000
⨯(1+2. 5%)=250.87kg/台.h
或G =
式中：G ——理论产量（kg/台·h ）； D ——棉卷罗拉直径（mm ）； N tex ——棉卷线密度（tex ）；
g ——棉卷公定回潮率时的定量（g/m）。
②定额产量（实际产量）
定额产量是考虑了时间损失所计算出的产量。时间损失是指如落卷停车、小修理停车、故障停车等的时间损失，这需要通过测定而确定，一般用时间效率或有效时间系数表示。时间损失越多，时间效率越低。 定额产量=理论产量×时间效率（85%~90%） =250.87×90%=225.78 kg/台.h
（注：成卷机时间效率取90%）
► 若采用清梳联工艺流程，则不需要设计成卷工艺
表2-19开清棉工艺单
【工作页—开清棉工艺设计】
工作任务
1． 根据分组设计的纱线产品实例（表1），配置该纱线品种的开清棉工艺
表1 纱线品种实例及分组表
► 要求：①各小组制定工作计划
②提交开清棉工艺设计报告（包括参数选择依据、说明、工艺计算过程等） ③开清棉工艺设计单
【课后自测题】
一、名词解释
1、棉卷重量不匀率 2、正卷率 3、落棉率 4、落棉含杂率 5、落杂率 6、除杂效率 7、自由打击开松 8、握持打击开松
9、横铺直取 10、尘棒安装角
二、选择题（A 、B 、C 、D 四个答案中只有一个是正确答案）
1、决定豪猪开棉机的豪猪打手与给棉罗拉之间隔距的主要因素是（ ）
（A ）纤维长度 （B ）纤维线密度 （C ）棉层厚度 （D ）其它
2、豪猪开棉机合理调整尘棒间的隔距：尘棒之间从进口到出口采用（ ）的隔距配置方法，可增加出口处的补入气流，从而增加可纺纤维的回收
（A ）大→小→小 （B ）大→小→大 （C ）小→大→大 （D ）大→大→大 3、开清棉工序中打手和尘棒之间的隔距配置规律是（ ）
(A)逐渐放大 (B)逐渐缩小 (C)大→小→大 (D)小→大→小 4、在开清棉流程中，以开松除杂作用为主的设备是（ ）
（A ）混棉机 （B ）抓棉机 （C ）开棉机 （D ）清棉机 5、以下设备，适合加工化纤的是（ ）
（A ）FA104A （B ）FA106 （C ）FA106A （D ）FA107
6、与加工棉纤维相比，加工化纤时，开清棉工序打手和尘棒之间的隔距配置是（ ）
（A ）提高打手转速，减小尘棒之间的隔距 （B ）降低打手转速，增大尘棒之间的隔距 （C ）降低打手转速，减小尘棒之间的隔距 （D ）提高打手转速，增大尘棒之间的隔距 7、清棉机天平调节装置的作用是（ ）
（A ）调节棉层的纵向不匀 （B ）调节棉层的横向不匀
（C ）棉层的纵向不匀和横向不匀都能调节 （D ）以上答案都不对
8、造成棉卷的横向不匀的主要原因是（ ）
（A ）各棉箱的储棉量波动过大 （B ）天平调节装置作用不良 （C ）成卷机尘笼凝棉不均匀 （D ）以上答案都不对
三、判断题（正确的打√，错误的打×）
1、棉卷的横向不匀率一般控制在1%左右。 （ ） 2、自动混棉机的混合原理是利用时间差进行混合。 （ ） 3、FA022多仓混棉机的混合原理是同时喂入，不同时输出。 （ ） 4、六滚筒开棉机只适用于加工棉纤维。 （ ） 5、正常工作时，天平调节装置中铁炮皮带在铁炮的中部位置。 （ ） 6、加工化纤时，开清棉流程中配置的开清点的数量比加工棉纤维时多。 （ ）
四、简答题
1、A006BS 自动混棉机机内哪些部位具有开松和除杂作用？影响开松除杂作用的的主要因素有哪些？ 2、论述影响豪猪式开棉机的开松、除杂作用的主要因素 3、论述开清棉工序提高棉卷均匀度的方法。
五、计算题
加工棉卷，已知棉卷干定量为400g/m，棉卷回潮率为8.5%，棉卷伸长率为3.5%，时间效率为0.88，棉卷罗拉的转速为12r/min，棉卷罗拉直径为230mm 。 求：①单打手成卷机的理论产量；②定额产量
班级 组别 学号 姓名： 日期
开清棉工艺设计方案
纱线品种代号： 主要内容： ► ► ►
►
分析原料特点和成纱质量要求
选择开清棉工艺流程，并说明选择的依据和主要单机的工作特点
配置开清棉各单机主要工艺参数，并要说明主要工艺参数选择依据
计算成卷规格和成卷机主要技术参数（若选择清梳联则不需要设计成卷工艺）
►
附表：开清棉工艺设计单（表2-20）
表2-20 开清棉工艺单
完成开清棉工艺单设计